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塑料的类别

为了方便对塑料进行研究和使用,需要从不同的角度对塑料进行分类。常见的分类方法有以下两种:一是根据塑料受热后的性能特点,可将塑料分为热塑性塑料和热固性塑料两大类。

(1)热塑性塑料

热塑性塑料中高聚物的分子结构呈线型或支链状结构,常称为线性聚合物。它在加热时可塑制成-一定形状的塑件,冷却后保持已定形的形状。如再次加热,又可软化熔融,可再次制成一定形状的塑件, 可反复多次进行,具有可逆性。在上述成型过程中一般无化学变化,只有物理变化。

由于热塑性塑料是能反复加热软化和冷却硬化的材料,因此热塑性塑料可经加热熔融而反复固化成型,所以热塑性塑料的废料通常可回收再利用,即有所谓的“二次料”之称。

(2)热固性塑料

热固性塑料在受热之初也具有链状或树枝状结构,同样具有可塑性和可熔性,可塑制成一一定形状的塑件。当继续加热时,这些链状或树枝状分子主链间形成化学键结合,逐渐变成网状结构(称之为交联反应)。

当温度升高到达一定值后,交联反应进一步进行,分子最终变为体型结构,成为既不熔化又不熔解的物质(称为固化)。当再次加热时,由于分子的链与链之间产生了化学反应,塑件形状固定下来不再变化。

塑料不再具有可塑性,直到在很高的温度下被烧焦炭化,其具有不可逆性。在成型过程中,既有物理变化又有化学变化。由于热固性塑料具有上述特性,故加工中的边角料和废品不可回收再生利用。

显然,热固性塑料的耐热性能比热塑性塑料好。常用的酚醛、三聚氰胺-甲醛、不饱和聚酯等均属于热固性塑料。”

由于固化定形后的热固性塑料即使继续加热也无法改变其状态,也就无法再次变成熔融状态。因此,热固性塑料无法经过再加热来反复成型,所以热固性塑料的变料通常是不可回收再利用的。

二是根据塑料的具体使用场合及特点,一般可以将塑料分为通用塑料、工程塑料和特种塑料三类。

  • 通用塑料:通用塑料一- 般指产量大、用途广、性能相对比较低、价格低廉的一- 类塑料,如:聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、酚醛塑料、氨基塑料等,它们约占塑料总产量的60%。
  • 工程塑料:工程塑料是指可以作为结构材料的塑料,它与通用塑料并没有明显的界限,工程塑料的强度、耐冲击性、耐热性、硬度及抗老化性等性能都比较良好,可替代部分金属材料来用作工程材料,如尼龙、聚碳酸酯、聚甲醛、ABS等。
  • 特种塑料:指那些具有特殊功能、适合某种特殊场合用途的塑料,主要有医用塑料、光敏塑料、导磁塑料、超导电塑料、耐辐射塑料、耐高温塑料等。其主要成分是树脂,有的是专门合成的树脂,也有–些是采用上述通用塑料和工程塑料用树脂经特殊处理或改性后获得特殊性能的。这类塑料产量小,性能优异,价格昂贵。

热塑性塑料的成型特性

塑料与成型工艺、成型质量有关的各种性能,统称为塑料的工艺性能。对塑料的工艺性能的了解和掌握的程度,直接关系到塑料能否顺利成型和保证塑件质量,同时也影响着模具的设计要求,下面分别介绍热塑性塑料和热固性塑料成型的主要工艺性能和要求。

热塑性塑料的成型工艺性能除了热力学性能、结晶性、取向性外,还有收缩性、流动性、热敏性、水敏性、吸湿性、相容性等。

塑料收缩性

塑料通常是在高温熔融状态下充满模具型腔而成型的。当塑件从塑模中取出冷却到室温后,其尺寸会比原来在塑模中的尺寸减小,这种特性称为收缩性。它可用单位长度塑件收缩量的百分数来表示,即收缩率(S)。

由于这种收缩不仅是塑件本身的热胀冷缩造成的,而且还与各种成型工艺条件及模具因素有关,因此成型后塑件的收缩称为成型收缩。可以通过调整工艺参数或修改模具结构,以缩小或改变塑件尺寸的变化情况。

成型收缩分为尺寸收缩和后收缩两种形式,都具有方向性。

  • 大小塑性收缩:由于热膨胀和塑料部件和内部塑料部件的物理和化学变化的收缩,从而导致塑料部件脱模时的大小冷却至室温还原现象后,这必须通过其组件的过程中的设计中要考虑成型模具设计补偿避免塑料尺寸公差发生。
  • 塑料零件后收缩:塑性零件形成时,由于内部物理、化学和力学的变化,会产生一系列的应力。塑性零件形成和凝固后会有残余应力,由于各种残余应力的影响,塑性零件的尺寸会再次缩小。一般情况下,塑料零件的后收缩在退模后10小时内较大,退模后24小时内基本固定,但要经过很长时间才能达到最终形状。注塑成型件的后收缩比压塑成型件的后收缩大。为了稳定塑料件成型后的尺寸,有时根据塑料的性能和工艺要求,塑料件成型后需要进行热处理,热处理后也会导致塑料件尺寸的收缩,称为后处理收缩。在高精度塑料零件的模具设计中,应补偿后收缩和后处理收缩引起的误差。
  • 塑料部件的定向的收缩:塑料成型工艺,沿着流动方向引线分子的定向效应,以塑料部件的各向异性,塑料件结合的不同收缩率根据方向:一个方向大致垂直于所述的收缩率,低强度收缩流,高强度,并与流方向。同时,由于该添加剂的非均匀密度的每个非均匀分布的塑料部件,从而使收缩不均匀,使得在收缩的差异收缩塑料件,塑料件容易造成翘曲,变形或开裂。

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